地球真的是宇宙中唯一一个孕育出生命的星球吗?人类千百年来通过各种技术手段去仰望星空,希望能得到一点来自宇宙的声音。但直到现在,我们什么都没有接收到。或许是我们思考的方式不对。假如宇宙中真的存在外星文明,他就一定会像地球人这样依靠水和氧气来生存吗?他们还会是多细胞生物吗?生命的定义一直都是模糊的。
但传统的定义总结下来有以下几点,体内平衡具有组织性,有新陈代谢,能够生长繁殖,可以适应环境以及对刺激能够做出反应。在生物学上,我们认为生命应该是由核酸和蛋白质等物质组成的分子体系,它具有不断繁殖后代以及对外界产生反应的能力。
而构成地球生命的物质基础,就是碳元素含碳的有机化合物,种类高达上千万种,比自然界的无机物以及其他化合物的数量还要多。有机化合物的数量之所以这么多,是因为碳原子的结合能力很强,碳原子们可以相互结合成碳链或碳环,也能够把氧氢氮、氮、磷、硫等元素联合起来,形成结构复杂的化合物。正是这种复杂性在偶然间创造了生命,作为地球上的生命,又叫做碳基生命。著名的科学家卡尔萨根曾经说过,碳基生命唯一论、中心论很可能大大限制了人类对外星生命的探索和想象,那我们就拓宽想象,探讨一下其他元素。
硅在宇宙中分布广泛,在地球地壳上,硅是碳的1000倍。在元素周期表中,它就位于碳的下方,与其同主族。作业和碳元素的许多基本性质相似,比如说碳能和4个氢原子化合形成甲烷硅也能同样的形成硅烷。硅酸盐是碳酸盐的类似物。三氯硅烷则是三氯甲烷的类似物,而且两种元素都能组成长链或者聚合物。这样看起来硅的确是一种作为碳替代物构成生命体很有前途的元素,聊到这儿,你是不是想到了硅基生命,硅基生命经常在科幻小说中出现,还被构思出各种各样的形态,但其实硅基生命这个概念早在100多年前就出现了。
1891年,来自波茨坦大学的天文物理学家儒略深纳首次在自己的论文里探讨了以硅为基础生命存在的可能性。这个概念被英国化学家詹姆斯艾姆森雷诺兹接受。他认为硅化合物的热稳定性可以使它在高温环境下生存。30年后,英国遗传学家约翰霍尔丹提出。在一个行星的深处,可能发现基于半融化状态的硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向他们提供能量。相比起碳以硅元素为基础的复杂分子,很容易锻炼。但硅原子和氧原子结合能够形成硅氧链,然后再与其他原子结合,便能形成复杂的化合物。如果宇宙中真的存在归基生命。
那它可能看起来像晶体,这种生物体的结构件,可能被类似玻璃纤维的生物硅连接在一起,形成精巧透明的结构,但归基生命存在的可能性受到许多缺陷的威胁。比如说硅和氧的结合能力非常强。在地球生物的呼吸过程中,被氧化时,会形成二氧化碳气体,很容易排出体外,但硅的氧化物会形成固体。就是玻璃或沙子,这很难处理。但如果归基生命是生活在一个高温星球上,那就另当别论了。他们呼出的二氧化硅可以变成液态或者气态。周围的环境也不是温度越高越好的。对于硅基生命而言,200到400度才会让他们感到舒适。最后,由于硅化合物的化学反应速度比碳化合物慢很多,所以硅基生命的动作可能在我们看来就像慢放一样,他们的寿命也不知道会比人类长多少。或许一个硅基生命,一个转身就需要几个月或者一年的时间。而在我们观察中,他们是静态的。
这样看来,硅基生命好像并不比我们碳基生命多占据什么优势。但你有没有想过,硅基生命可能是碳基生命发展出来的生命新形式,硅基生命本身也可以这样分类,一种是靠化学反应,以化学能为能源需要进食的硅基生命体。而另一种则是近似于机器人的机器生命体,这种生命体的能量来源是太阳能或者核聚变产生的电能,身体内部也不再是DNA遗传物质或者传统意义上的细胞。目前半导体芯片普遍采用硅基材料,而这些半导体芯片组合起来便能构成极其复杂的电路,进而创造出智能机器人,也就是AI。当AI的治理达到一定程度,甚至拥有了自由意识。他能不能被当做生命?或许从某种角度来讲,他就是硅基生命。也许在未来的某一天,以硅为基础的可以自我复制的人造机器会作为一种新的生命形态而替代我们碳基生命。这里是土卫6工作室,感谢您的阅读。